بخشی از مقاله
چکیده:
محدوده اکتشافی هنگران، در فاصله 135 کیلومتری جنوب شرق شهر بیرجند و در فاصله 97 کیلومتری جنوب شرق شهرستان خوسف، استان خراسان جنوبی، شرق ایران واقع گردیده است. قدیمیترین واحدهای سنگی در این منطقه شامل سنگهای دگرگونی با ترکیب میکاشیست به سن کرتاسه میانی- بالایی میباشد. در این منطقه، رخنمونهای قابل ملاحظهای از واحدهای سکانس افیولیت ملانژ با سن کرتاسه بالایی شامل سنگهای آذرین الترامافیک سرپانتینی شده، گابرو تا گابرو- دیوریت، میکروگابرو و میکرودیوریت دیده میشود. مشاهدات صحرایی نشان میدهند که سنگهای دیوریتی در این منطقه در اثر هجوم سیالات گرمابی به شدت دگرسان شده و با تشکیل و توسعه زونهای دگرسانی پروپلیتیکی ، فیلیک، سیلیسی و هماتیتی همراه شدهاند.
نتایج حاصل از محاسبات تغییرات جرم عناصر آشکار میکنند که در طی تکوین زونهای دگرسانی منطقه عناصر اصلی و جزئی دارای رفتارهای ژئوشیمیایی کاملا" متغیری بودهاند. تلفیق نتایج بدست آمده از مشاهدات صحرایی، بررسیهای کانی شناسی، و ژئوشیمی تغییرات جرم عناصر پیشنهاد میکنند که عواملی نظیر شرایط فیزیکوشیمیایی محیط دگرسانی - نظیر pH و - Eh، حضور در فازهای کانیایی مقاوم، دسترسی به لیگندهای متنوع در محیط نهشت، تثبیت در فازهای کانیایی نئومورف، کاهش حجم سیستم، و تغییر در میزان حجم محلولهای گرمابی نقش حیاتی در رفتار عناصر اصلی و جزئی در طی تکوین و توسعه زونهای دگرسانی منطقه هنگران ایفا نمودهاند.
کلید واژهها: عناصر نادر خاکی، دگرسانی، شستشو و تثبیت، هنگران، بیرجند، ایران.
مقدمه :
منطقه هنگران به مختصات جغرافیایی'59 11 تا 59 16' طول شرقی و 32 02' تا 32 06' عرض شمالی، در فاصله 135 کیلومتری جنوب شرق شهر بیرجند و در فاصله 97 کیلومتری جنوب شرق شهرستان خوسف قرار دارد. این محدوده معدنی در جنوب استان خراسان جنوبی - شرق ایران - قرار دارد. دگرسانی شدید - پروپلیتیکی و فیلیک - در سنگهای دیوریتی که با کانهزاییهایی از مس و آهن همراه شده است، مهمترین و برجستهترین سیمای زمینشناسی اقتصادی این منطقه از شرق ایران محسوب میشود. هر چند درسالهای اخیر در این منطقه، فعالیتهای گستردهای در زمینه اکتشاف مواد معدنی صورت گرفته است، ولی تاکنون مطالعهای در خصوص زمینشیمی عناصر به ویژه عناصر نادر خاکی در زونهای دگرسانی این منطقه صورت نگرفته است. در این مقاله، با تکیه بر مشاهدات صحرایی، بررسی-های کانیشناسی و مطالعات زمینشیمیایی - با تهیه و مطالعه 25مقطع نازک و صیقلی، انجام آنالیزهای پراش پرتو ایکس - XRD - به تعداد 6 نمونه و انجام آنالیزهای شیمیایی ICP-ES و ICP-MS به تعداد 15 نمونه از زونهای دگرسانی و سنگهای دیوریتی مادر در شرکت Acme Lab کشور کانادا - به بررسی عوامل موثر و دخیل در گسترش زونهای دگرسانی، فاکتورهای کنترل کننده تحرک، توزیع و غنی شدگی عناصر نادر خاکی و دلایل رخداد بی-هنجاریهای Eu و Ce در طی تکوین سیستم دگرسانی منطقه هنگران پرداخته شده است.
روش تحقیق: زمین شناسی
منطقه معدنی هنگران از دیدگاه تقسیم بندی زونهای ساختمانی ایران - Stocklin, 1968 - در زون ساختاری ایران مرکزی قرار دارد. واحدهای سنگی در منطقه هنگران شامل سنگهای آتشفشانی و پیروکلاستیکی ائوسن هستند که تحت تاثیر سنگهای نفوذی جوانتر واقع شدهاند. ترکیب سنگهای آتشفشانی را آندزیت پورفیری و داسیت پورفیری تشکیل میدهند و ترکیب واحدهای نفوذی در این محدوده از تنوع زیادی برخوردار نبوده و از مونزودیوریت تا گرانودیوریت متغیر هستند. این منطقه دارای دگرسانی متنوع با گسترش نسبی است که از روند عمومی استوکهای حاضر در محدوده اکتشافی پیروی میکند. این دگرسانیها شامل دگرسانیهای پروپلیتیک، فیلیک، سیلیسی و هماتیتی است. از بین این دگرسانیها، دگرسانی پروپلیتیک بیشترین گسترش را در منطقه دارا است. مطالعات انجام شده نشان میدهد که دگرسانیها اغلب سنگهای پیروکلاستیک و آذرآواری شامل بازالت، تراکی بازالت و میکرودیوریت را تحت تاثیر قرار دادهاند. همچنین، مطالعات صحرایی آشکار میکنند که عملکرد زونهای دگرسانی منطبق با گسل های موجود در منطقه است. به نظر می رسد که عملکرد گسلهای منطقه شرایط مناسبی را برای نفوذ و رخداد دگرسانیهای وسیع در منطقه فراهم نموده است.
کانی شناسی
مطالعات کانیشناسی آشکار میکنند که سنگهای دیوریتی میزبان زونهای دگرسانی و کانهزایی موجود در منطقه اغلب دارای زمینه میکروگرانولار بوده و فلدسپار پتاسیم و پلاژیوکلاز به صورت نیمهشکلدار تا شکلدار کانیهای اصلی این سنگها میباشند. پلاژیوکلازها در این واحد سنگی دارای ماکل آلبیتی و کارلسباد همراه با زونبندی نوسانی هستند. این بلورها تحت تأثیر تنشهای تکتونیکی قرار گرفته و دچار شکستگی و کجشدگی در ماکلها شدهاند. کلینو پیروکسن در این سنگها به عنوان فاز کانیایی فرعی به صورت خود شکل نیز همراه با هورنبلند در مقاطع دیده می-شود. مشاهدات میکروسکوپی نشان میدهند که آمفیبولها در این سنگها در اثر دگرسانی به کلریت تبدیل شدهاند. اپیدوت دیگر کانی حاصل از دگرسانی است که در اثر تخریب و دگرسانی پلاژیوکلاز و هورنبلند به وجود آمده است. افزون بر این، کانیهای پلاژیوکلاز در اثر عملکرد محلولهای دگرسان کننده به طور بخشی به کانیهایی نظیر سریسیت، آلبیت و کائولینیت تبدیل شدهاند.
با توجه مشاهدات میکروسکوپی به نظر میرسد که کانیهای پلاژیوکلاز در سنگ-های دیوریتی ترکیبی در حد الیگوکلاز تا آندزین دارند. کوارتز در مقالع اغلب به صورت بیرنگ تا خاکستری کم رنگ تا شیری با خاموشی موجی، به صورت بی شکل تا نیمه شکل و به دو حالت اولیه و ثانویه در سنگها دیده می شود. ترمولیت- اکتینولیت، اکسیدهای آهن و کمی کلسیت و اپیدوت از دیگر کانیهای فرعی این سنگها محسوب میشوند. مطالعات مقاطع نازک و صیقلی بر روی سنگهای دیوریتی که با شدتهای متفاوت به دگرسانی پروپلیتیک تبدیل شدهاند، نشان میدهد که پلاژیوکلازها و فلدسپارهای پتاسیم به مجموعهای از کانیهای رسی تبدیل شده و کانیهای تیره همراه این دگرسانی متشکل از مگنتیت، هماتیت، پیریت و کالکوپیریت هستند.
ژئوشیمی محاسبات تغییرات جرم
بر اساس این روش از خطایزوکون،× تحرک پذیری یونی عناصر را می توان تعریف نمود. ایزوکون معمولاً بهترین خطی است که از میان عناصر بی تحرک چون Ti، Nb، Hf، Zr وAlکه معمولاً در طی دگرسانی به دلیل ماهیت ژئوشیمیایی و یونی خود، ثابت و کم تحرک می مانند، عبور می کند - Leitch and Lenz, 1994; Cail and Cline, .2001 - استفاده×از×تغییرات ژئوشیمی×جرم×عناصر×از×روشهای×بسیار خوب×در×تفسیر دگرسانی×و ×آنومالیهای×اپیژنیک× سنگ ×دیواره ×مرتبط ×با ×کانیسازی ×محسوب ×میشوند . - Boyle, 1974; Olade, 1977 - تاکنون متدهای مختلفی برای محاسبات تعادل جرم در سیستمهای دگرسانی توسط پژوهشگران مختلف ارائه شده است که از آن جمله میتوان به متد ایزوکون گرنت “Grant, 1986” اشاره کرد؟
تعیین عنصر شاخص بی تحرک
به دلیل ماهیت ژئوشیمیایی و یونی عناصری چون Ti، Nb، Hf، Zr و Al در طی فرایندهای دگرسانی، این عناصر دارای کمترین تحرک میباشند. دگرسانی گرمابی زنجیرهای از واکنش های متاسوماتیکی میان سیال ماگمایی و یا گرمابی با سنگ می باشد. بنابراین اولین سوال در مطالعه سنگ های دگرسان شده گرمابی این است که ماهیت سنگ اولیه، مواد کسب شده و از دست رفته طی فرایند دگرسانی برای ایجاد یک سنگ دگرسان شده چه بوده است. به منظور بررسی این تغییرات مطالعات زیادی صورت گرفته است که همگی بر پایه تغییرات جرم استوار است. عناصر بی
